1.4分组交换网的性能指标

[TOC]

带宽和吞吐量

• 速率：信道上传输数据的速率，又称数据率，比特率
  • 网络带宽：链路再一段特定的时间内所能传送的比特数的额定值，一般用bps表示
  • 吞吐量：网络再单位时间内无差错地传输数据地能力
  • 瓶颈链路：路径中可用带宽最小地链路
  • 可用带宽：带宽与干扰流量之差
• 比特时间：指传送一个比特所花费地时间，对信道来说比特时间=1/带宽

常用的带宽单位

• 更常用地带宽单位
  • 千比每秒，即 kb/s （10³b/s）
  • 兆比每秒，即 M/bs（10⁶b/s）
  • 吉比每秒，即 Gb/s （10⁹b/s）
  • 太比每秒, 即 Tb/s （10¹²b/s)
• 请注意：在计算机存储中，K = 2¹⁰ = 1024bit，M = 2²⁰bit, G = 2³⁰bit, T = 2⁴⁰bit

四种时延:位置和原因

2.5.png

排队

• 流量强度 = La/R
  • R = 链路带宽(bps)
  • L = 分组长度(比特)
  • a = 平均分组达到速率
• La/R ~ 0 :平均排队时延小
• La/R 1:时延急剧变大
• La/R > 1:更多"工作"到达,超出了服务能力,平均时延无穷大

结点时延

• d_proc = 处理时延
  • 通常几个微秒或更少
• d_queue = 排队时延
  • 取决于拥塞
• d_trans = 传输时延又称发送时延
  • = 消息数据块长度/信道带宽 = L/R,对低速链路很大
• d_prop = 信道物理长度/信号传播速度,几微秒到几百毫秒

电路交换时延

2.6.png

分组交换时延

2.7.png

报文交换时延

2.8.png

跳与路径

• 路径可以定义为形式为<h₀ , l₁, h₁ , …… , l_n , h_n>的向量序列,是单向的

• 每个h_i是一个,结点

• 每个l_i是一条h_i-1到h_i的链路

• 对于端到端路径而言,h₀和h_n是端系统,而h₁到h_n-1是路由器。每个<l_i,h_i>二元组被称为—“==跳==”

  hop
  2.9.png

时延带宽积

• 2.10.png

• 物理意义
  • 应用进程之间的信道看作中空的管道，时延相当于管道的长度，带宽相当于管道的直径，则时延与带宽乘积就是管道的容积，即==管道能够容纳的比特数，信道的比特长度==
• 应用场合
  • 发送方协议在没有填满管道之前就停下来等待接收方的响应，剩余部分的带宽就会被白白浪费掉

小结

• ==涉及大量概念==
  • 因特网“2/3/2特点”：
    • 2类构件/3种建网方法/2种编程接口
  • 因特网结构3个部分
  • 网络协议3要素
  • 协议分层与服务模型
  • 端到端原则：”边缘智能，核心简单“
  • TCP/IP沙漏模型
  • 主要性能测度
    • 时延、丢包率、吞吐量与时延和带宽乘积